(57)【要約】【課題】カバー部材の孔部からの配線を介した水分の浸入を簡単な構成で防止することができ、これにより、量産性の低下、部品点数の増加、および、製造コストの増大を招くことなく、短絡による信頼性の低下を防止することができる太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュールでは、ガラス基板１０１とバックシート（図示略）により形成された空間に太陽電池素子１０３が配置され、その空間は保護樹脂１０５で封止されている。出力配線１０４は、太陽電池素子１０３の一面上に配設され、バックシートの略中央部の孔部（図示略）から外部へ取り出されている。出力配線１０４の表面には、水分を吸着する吸着材１１３が設けられている。バックシートの孔部が位置する中央の太陽電池素子１０３と、それに隣接する太陽電池素子１０３との間の被覆配線に、吸着材１１３は少なくとも設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池素子と、前記太陽電池素子に接続された配線と、前記太陽電池素子の周囲に配置されたカバー部材と、前記太陽電池素子と前記カバー部材との間を封止する保護樹脂と、前記カバー部材に形成された孔部とを備え、前記配線が、前記孔部を通じて外部に取り出された太陽電池モジュールにおいて、
前記配線は、前記カバー部材の外部に取り付けられた端子部に接続され、
前記配線の表面には、水分を吸着する吸着材が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記配線の前記吸着材は、前記太陽電池素子の面内方向に対する平行方向の厚みが垂直方向の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記配線の前記吸着材は、水分の吸着および脱着を行う材料を含有するフィルムであり、前記配線の表面に接着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記端子部は、シリコン材料により封止されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子からの配線が、カバー部材の外部に取り付けられた端子部に接続された太陽電池モジュールに係り、配線を介した内部への水分の浸入を防止する技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外で使用される太陽電池には、湿度や風雨等の様々な環境に対する耐久性が要求される。このような要求を満足するために太陽電池では、カバー部材で形成される空間に複数の太陽電池素子を配置し、その空間を保護材料で封入している。
【０００３】
具体的には、まず、透光性基板等の表面側カバー部材上に、ＥＶＡ（エチレン・ビニル・ アセテート）等の保護樹脂シート、複数の太陽電池素子、保護樹脂シート、および、バックシート等の裏面側カバー部材を順に配置する。この場合、太陽電池素子の表面（発電面）は表面側カバー部材に対向し、太陽電池素子の裏面は裏面側カバー部材に対向している。また、隣接する太陽電池素子どうしは内部配線で接続されている。太陽電池素子の隅部に接続された出力配線は、太陽電池素子の裏面上に配設され、裏面側カバー部材に設けられた孔部を通じて外部に取り出されている。
【０００４】
続いて、ラミネート装置により減圧下で、それら構成部材の全体を加熱加圧して一体化すると、カバー部材で形成された空間は、保護樹脂により封止される。次いで、裏面側カバー部材の孔部の外部に端子部を設け、出力配線は、端子部内部を通じて外部に取り出される。端子部内部は、封止材料により封止され、蓋部により閉じられている。端子部内部の封止材料としては、防水性、防湿性、および、絶縁性を有する材料が好適であるが、比較的撥水率が高くて防水性に優れるとともに量産性（材料コストおよび速硬化性）で有利なシリコン材料が用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成の太陽電池モジュールでは、出力配線は、柔軟性を有することに起因して、ある程度の可動範囲を有するため、出力配線の外部への取り出し孔では、出力配線と端子部内部の封止材料との間に隙間が生じやすい。このため、水分は、出力配線を介して、裏面側カバー部材の孔部に到達する虞がある。また、裏面側カバー部材と端子部との間の隙間を通じて裏面側カバー部材の孔部に到達する虞がある。さらに、上記のような利点を有するシリコン材料は、ウレタンやエポキシ等の材料によりも撥水率が劣っているため、端子部の蓋部と本体部との間の隙間を通じて浸入した水は、シリコン材料に吸収されず、裏面側カバー部材の孔部に到達する虞がある。なお、この場合、端子内部の封止材料として上記ウレタンやエポキシ等の材料を用いることが考えられるが、それら材料は、高価である上に、高粘度材料であるため、端子部内部に十分に回り込まない。このため、封止不良が生じる結果、出力配線を介した水分の浸入が深刻となってしまう。
【０００６】
そして、出力配線は、保護樹脂で封止されている裏面側カバー部材の孔部から取り出されており、上記のような出力配線の柔軟性に起因して、出力配線と保護樹脂との間に隙間が生じやすい上に、太陽電池素子の裏面上における出力配線の近傍領域では、保護樹脂が回り込みにくい。このため、以上のような原因で裏面側カバー部材の孔部に到達した水分は、出力配線を介して、太陽電池モジュール内部に浸入して太陽電池素子の表面（発電面）に到達する虞がある。その結果、短絡が生じて信頼性が低下する。
【０００７】
そこで、特許文献１に開示されているように、配線の周囲での隙間の形成を防止するために、出力配線に粘着剤や接着剤を塗布することが考えられる。しかしながら、太陽電池素子と出力配線との接着界面には界面空隙が存在するため、端子部から浸入した水分が、出力配線に沿った界面空隙を通じて、太陽電池素子の表面（発電面）に到達しやすい。また、特許文献２に開示されているように、裏面側カバー部材の孔部に透光性接着剤および防湿剤を設けることが考えられるが、この場合、量産性が低下する上に、部品点数が増加するため、製造コストの増大を招いてしまう。
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−０６００２８号公報
【特許文献２】特開２０００−３３２２８４号公報
【０００９】
したがって、本発明は、カバー部材の孔部からの配線を介した水分の浸入を簡単な構成で防止することができ、これにより、量産性の低下、部品点数の増加、および、製造コストの増大を招くことなく、短絡による信頼性の低下を防止することができる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子と、太陽電池素子に接続された配線と、太陽電池素子の周囲に配置されたカバー部材と、太陽電池素子とカバー部材との間を封止する保護樹脂と、カバー部材に形成された孔部とを備え、配線が、孔部を通じて外部に取り出された太陽電池モジュールであって、配線は、カバー部材の外部に取り付けられた端子部に接続され、配線の表面には、水分を吸着する吸着材が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールでは、水分が、裏面側カバー部材と端子部との間の隙間、端子部の蓋部と本体部との間の隙間等を通じて、裏面側カバー部材の孔部に到達した場合でも、カバー部材の孔部を通じて外部へ取り出される配線の表面には、水分を吸着する吸着材を設けているので、裏面側カバー部材の孔部に到達した水分は、配線表面の吸着材により吸着される。
【００１２】
したがって、太陽電池モジュールの裏面側において配線とその周囲部材との間に隙間が形成されている場合でも、カバー部材の孔部から配線を介して太陽電池モジュール内部へ浸入することを防止することができ、その結果、短絡による信頼性の低下を防止することができる。このような効果は、配線の表面に吸着材を設けるという簡単な構成で得ることができるから、量産性の向上、部品点数の低減、および、製造コストの低減を図ることができる。
【００１３】
本発明の太陽電池モジュールは種々の構成を用いることができる。配線の吸着材は、太陽電池素子の面内方向に対する平行方向の厚みが垂直方向の厚みよりも厚くすることができる。配線の垂直方向の厚みを厚くした場合、配線と太陽電池素子との境界で形成される隅部への保護樹脂が回り込みが不十分となり、気泡等の諸問題が生じる虞がある。しかしながら、上記態様では、配線の厚みを厚くすることなく、吸着材による水分吸着量を大きくすることができるので、上記問題の発生を防止することができる。
【００１４】
配線の吸着材としては、たとえば水分の吸着および脱着を行う材料を含有するフィルムを用いることができ、この場合、そのフィルムを配線の表面に接着することができる。この態様では、配線表面に吸着された水分が熱や圧力等により脱着することができるので、太陽電池モジュールの耐久性を向上させることができる。また、端子部をシリコン材料により封止することができる。シリコン材料は、耐熱性や、耐久性、耐候性、耐紫外線性、耐水性等に優れ、低価格な材料である。そして、シリコン材料は、高粘度材料ではないから、端子部内部の封止を良好に行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の太陽電池モジュールによれば、太陽電池モジュールの裏面側において配線とその周囲部材との間に隙間が形成されている場合でも、カバー部材の孔部から太陽電池モジュール内部への水分の浸入を防止することができるので、短絡による信頼性の低下を防止することができる等の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る一実施形態の太陽電池モジュール１００の概略構成を表す側断面図である。図２は、図１の太陽電池モジュール１００を裏面側（図１の下側）から見た平面図である。図３は、図１の太陽電池モジュール１００の部分構成を表し、出力配線１０４（配線）の好適な一形態を表す側断面図である。図４は、出力配線１０４（配線）の好適な他の形態を表す側断面図である。なお、図２では、３個の太陽電池素子１０３を図示しているが、図１では、それら太陽電池素子１０３の図示を簡略して一体化して表している。図３では、図２の太陽電池素子１０３の左半分に対応する図である。図２では、透光性基板１０１、太陽電池素子１０３、および、出力配線１０４のみを図示し、図３では、バックシート１０２および端子ボックス１０６の図示を省略している。
【００１７】
太陽電池モジュール１００は、たとえば透光性のガラス基板１０１（カバー部材）と可撓性を有するバックシート１０２（カバー部材）とを備え、ガラス基板１０１およびバックシート１０２により空間１００Ａが形成されている。空間１００Ａには、複数（たとえば３個）の太陽電池素子１０３が配置されている。太陽電池素子１０３は、内部配線（図示略）により電気的に接続され、両端部側の太陽電池素子１０３のそれぞれの隅部には出力配線１０４（配線）が接続されている。
【００１８】
出力配線１０４は、太陽電池素子１０３の裏面上に配設され、バックシート１０２の略中央部の孔部１０２Ａから外部へ取り出されている。孔部１０２Ａと太陽電池素子１０３との間の出力配線１０４が長い場合、孔部１０２Ａから浸入した水分の太陽電池素子１０３表面への到達が困難となるから、太陽電池素子１０３の耐久性を向上させることができる。
【００１９】
出力配線１０４は、たとえば図４に示すように、導体１１１がＰＥＴ１１２（ポリエチレンテレフタレート）により被覆されてなる被覆配線を有し、その被覆配線の表面には、水分を吸着する吸着材１１３が設けられている。吸着材１１３では、太陽電池素子１０３の面内方向に対する平行方向の厚み（幅）ｗが垂直方向の厚みｔよりも厚く設定されていることが好適である。屋外暴露後の裏面膨張を防止するために、厚みｔとしては、たとえば０．５ｍｍ以下であることが好適である。
【００２０】
吸着材１１３は、被覆配線の表面に接着されたフィルムであることが好適である。吸着材１１３のフィルムとしては、合成ゼオライト等からなる物理吸着タイプ、あるいは、酸化カルシウム等からなる化学吸着タイプが用いられる。この場合、化学吸着タイプは、物理吸着タイプよりも、吸湿量が大きく、かつ水分の吸着後に透明とならないから、好適である。吸着材１１３は、水分の吸着および脱着を行う材料（たとえばシリカゲル等）である場合、そこに吸着された水分が熱や圧力等により脱着することができるので、好適である。
【００２１】
吸着材１１３は、図２，３に示すように、バックシート１０２の孔部に位置する中央の太陽電池素子１０３と、それに隣接する両端の太陽電池素子１０３との間の被覆配線に少なくとも設けられる必要がある。この態様では、太陽電池素子１０３を複数個配置した場合、下記保護樹脂１０５が連通している太陽電池素子１０３どうしの間において水分が通過するという不具合発生を防止することができるから、上記態様は好適である。この場合、太陽電池素子１０３の裏面上における出力配線１０４の直下領域では、保護樹脂１０５が回り込みにくいことから、図３に示すように、吸着材１１３（斜線で図示）は、少なくとも出力配線１０４の上記近傍領域に設けることが好適である。
【００２２】
空間１００Ａは、太陽電池素子１０３を保護するＥＶＡ等の保護樹脂１０５で封止されている。バックシート１０２の外面における孔部１０２Ａの形成箇所に、端子ボックス１０６（端子部）が取り付けられている。端子ボックス１０６は、本体部１０６Ａと、本体部の１０６Ａの開口部を閉塞する蓋部１０６Ｂとを有し、本体部１０６Ａの側面部の孔部から出力配線１０４が外部に取り出されている。端子ボックス１０６内部は、シリコン材料（たとえば、シリコーンゴム）等の封止材料１０７により封止されている。
【００２３】
本実施形態では、水分が、バックシート１０２と端子部１０６との間の隙間、端子部１０６の蓋部１０６Ｂと本体部１０６Ａとの間の隙間等を通じて、バックシート１０２の孔部１０２Ａに到達した場合でも、バックシート１０２の孔部１０２Ａを通じて外部へ取り出される配線１０４の表面には、水分を吸着する吸着材１１３を設けているので、バックシート１０２の孔部１０２Ａに到達した水分は、配線１０４表面の吸着材１１３により吸着される。したがって、太陽電池モジュール１００の裏面側において配線１０４とその周囲部材との間に隙間が形成されている場合でも、バックシート１０２の孔部１０２Ａから配線１０４を介して太陽電池モジュール１００内部へ浸入することを防止することができ、その結果、短絡による信頼性の低下を防止することができる。このような効果は、配線１０４の表面に吸着材１１３を設けるという簡単な構成で得ることができるから、量産性の向上、部品点数の低減、および、製造コストの低減を図ることができる。
【００２４】
特に、配線１０４の吸着材１１３では、太陽電池素子１０３の面内方向に対する平行方向の厚みｗを垂直方向の厚みｔよりも厚くしているので、配線１０４の垂直方向の厚みを厚くすることなく、吸着材１１３による水分吸着量を大きくすることができ、その結果、気泡等の諸問題の発生を防止することができる。
【００２５】
配線１０４の吸着材１１３としては、たとえば水分の吸着および脱着を行う材料を含有するフィルムを用いることにより、配線１０４表面に吸着された水分が熱や圧力等により脱着することができるので、太陽電池モジュール１００の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る一実施形態の太陽電池モジュールの概略構成を表す側断面図である。
【図２】図１の太陽電池モジュールを裏面側（図１の下側）から見た平面図である。
【図３】図１の太陽電池モジュールの部分構成を表し、出力配線１０４の好適な一形態を表す側断面図である。
【図４】図１の出力配線の好適な他の形態を表す側断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１００…太陽電池モジュール、１０１…透光性基板（カバー部材）、１０２…バックシート（カバー部材）、１０３…太陽電池素子、１０４…配線、１０５…保護樹脂、１０６…端子部、１０７…封止材料（シリコン材料）、１１３…吸着材
【図１】
2010165721.tif 000003
【図２】
2010165721.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010165721.tif 000006